mPAR-6・aPKC・ASIP3者複合体の哺乳類細胞極性制御における役割の解明

阐明 mPAR-6、aPKC 和 ASIP 三元复合物在调节哺乳动物细胞极性中的作用

• 批准号: 00J07888
• 负责人: 山中 智行
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Yokohama City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J07888/
• 关键词: PAR-6; aPKC; ASIP; 上皮細胞; 極性

私は、線虫胚においてaPKC、PAR-3と共に極性形成に機能するPAR-6(PDZタンパク質)の哺乳類ホモログを同定し、その上皮細胞における機能解析を行った。その結果、PAR-6がaPKC、ASIPと3者複合体を形成し、上皮細胞のタイトジャンクション付近に局在化することを見出した。また、極性化した上皮細胞のみならず、細胞間接着に伴う極性形成過程においても、上記3者複合体が細胞間接着部位へ局在化することも明らかとした。さらに、aPKC非結合型のPAR-6変異体を上皮細胞に高発現すると、細胞間接着に伴う、TJタンパク質の局在化、及びTJバリアー機能上昇の阻害が観察された。また、私は、低分子量Gタンパク質であるCdc42がその活性依存的にPAR-6を介してaPKCキナーゼ活性を制御することも明らかとした。以上のことから、PAR-6/aPKC/ASIPという新たなシグナル複合体が同定されると共に、この複合体において、PAR-6はCdc42等を介した細胞間接着のシグナルをaPKCに伝えてそれを活性化し、細胞間接着に伴うTJ形成に働いていることが示唆された。一方、共同研究者により、アフリカツメガエルの受精卵において、aPKC/ASIP複合体が動物極半球に非対称に局在することが明らかとされた。また、PAR-6も同様の発現パターンを示すことも報告され、カエル胚発生過程における3者複合体の機能の重要性が示唆された。これについて共同研究者と共に検討したところ、aPKC、PAR-6が、動物極半球、即ち予定外胚葉の分化に働いていることを明らかとした。さらに、aPKCのキナーゼ活性と共に、aPKC-PAR-6間の相互作用が、その機能発現に必要であることも明らかとした。以上のことから、脊椎動物の発生過程におけるaPKC/PAR-6複合体の重要性が見出されると共に、aPKCがPAR-6依存的な系路で働いている可能性が示唆された。以上のことから、PAR-6、aPKC、ASIPは、進化的に保存されたタンパク複合体を形成し、おそらくその一部は共通の分子メカニズムを用いて、多種多様な細胞の機能発現に関与すると考えられる。今後、この複合体を機軸として更に解析してゆくことにより、哺乳類の発生、あるいは、上皮、神経細胞等の分化した細胞においてもその細胞極性制御機構の,一端が明らかになると期待される。

The function analysis of PAR-6(PDZ protein) in mammalian embryo and epithelial cells was carried out. As a result, PAR-6, aPKC and ASIP complexes were formed, and epithelial cells were found in the near future. In addition, the polarization of epithelial cells and the formation of intercellular connections are also discussed. The high expression of PAR-6 in allogeneic epithelial cells, the intercellular adhesion, the localization of TJ protein, and the inhibition of TJ protein expression were observed. The low molecular weight Cdc42 molecule is responsible for controlling the activity of PKC. The above-mentioned PAR-6/aPKC/ASIP complexes are activated and activated by PAR-6/aPKC/ASIP, and the complex is activated and activated by PAR-6/aPKC/ASIP. The aPKC/ASIP complex is a non-symmetrical structure in the polar hemisphere of an animal. The importance of the function of the three-part complex in the development of the PAR-6 receptor is demonstrated. Co-investigator: APKC, PAR-6, animal polar hemisphere, i.e., differentiation of ectodermal leaves The interaction between aPKC and PAR-6 is necessary for the development of its functions. The importance of the aPKC/PAR-6 complex in vertebrate development was demonstrated by the above results, and the possibility of the aPKC/PAR-6-dependent pathway was discussed. These genes, PAR-6, aPKC, and ASIP are related to the evolution of the cell preservation complex, the formation of a common molecular complex, and the functional development of multiple cells. In the future, the mechanism of this complex will be analyzed further. Mammalian development, epithelial and neuronal differentiation, cell polarity control mechanism, one end will be expected.

项目成果

Yamanaka T, Horikoshi Y, Suzuki A et al.: "PAR-6 regulates aPKC activity in a novel way and mediates cell-cell contact-induced formation of the epithelial junctional complex"Genes to Cells. 8. 721-731 (2001)

Yamanaka T、Horikoshi Y、Suzuki A 等人：“PAR-6 以一种新的方式调节 aPKC 活性，并介导细胞与细胞接触诱导的上皮连接复合物的形成”Genes to Cells。

Suzuki A, Yamanaka T, Hirose T, et al.: "Atypical protein kinase C is involved in the evolutionarily conserved par protein complex and plays a critical role in establishing epithelial-specific junctional structures"The Journal of Cell Biology. 152. 1183-1

Suzuki A、Yamanaka T、Hirose T 等人：“非典型蛋白激酶 C 参与进化上保守的 par 蛋白复合物，并在建立上皮特异性连接结构中发挥关键作用”《细胞生物学杂志》。

Hirose T, Izumi Y, Yamanaka T et al.: "Involvement of ASIP/PAR-3 in the promotion of epithelial tight junction formation."Journal of Cell Science. 2485. 2485-2495 (2002)

Hirose T、Izumi Y、Yamanaka T 等人：“ASIP/PAR-3 参与促进上皮紧密连接形成。”细胞科学杂志。